KR20240099057A - 정렬 능력이 있는 리프트 프레임 조립체를 갖는 작업 장비 - Google Patents

Abstract

차량에 장착되는 작업 장비가 컨테이너와 같은 화물 운반체를 차량에/차량으로부터 적재하고 하역하는 가동 암을 포함한다. 가동 암의 제2 단부에 부착되는 부착부(18)를 갖는 리프트 프레임(16)과, 리프트 프레임(16)의 상부(22)의 양 측부에 장착되는 한 쌍의 상부 커넥터(20)와, 리프트 프레임(16)의 하부(26)의 양 측부에 장착되는 한 쌍의 하부 커넥터(24)를 포함하고, 리프트 프레임(16)의 상부(22) 및 하부(26)를 화물 운반체의 대응하는 상부(28)와 하부(30)에 각각 부착시키도록 상부 및 하부 커넥터가 구성된, 리프트 프레임 조립체(14)가 제공된다. 리프트 프레임 조립체(14)는 리프트 프레임(16)의 양 측부에 배치된 피봇회전할 수 있는 한 세트의 가이드 조립체(54)를 더 포함한다. 제어 유닛이 리프트 프레임 정렬 절차가 진행되는 동안 정렬 제어 신호를 생성하여, 가이드 구조체(54)를 후퇴된 위치로부터 가이드 구조체가 화물 운반체(8)의 측면 표면과 접촉하는 닫힌 위치로 움직이게 하도록 구성되고, 가이드 구조체(54)가 후퇴된 위치로부터 닫힌 위치로 움직이는 동안, 리프트 프레임(16)은 화물 운반체(8)의 측면 표면에 정렬되도록 피봇회전된다.

Description

정렬 능력이 있는 리프트 프레임 조립체를 갖는 작업 장비{WORKING EQUIPMENT WITH A LIFT FRAME ASSEMBLY WITH ALIGNMENT CAPABILITIES}

본 발명의 개시내용은 컨테이너와 같은 화물 운반체를 차량에 적재하고 하역하기 위한 가동 암을 포함하는 작업 장비에 관한 것이다. 가동 암은 차량에 연결되는 제1 단부와, 가동 암에 탈착식으로 부착되는 리프트 프레임 조립체를 이용하여 적재 또는 하역 중에 가동 암을 화물 운반체에 연결시키는 제2 단부를 갖는다. 프레임은 또한 가동 암에 견고하게 부착될 수 있다.

본 발명의 개시내용은 컨테이너와 같은 화물 운반체용 리프트 프레임 분야, 특히 ISO 컨테이너의 전방 홀과 협력하도록 구성된 리프트 프레임 분야에 관한 것이다.

컨테이너는 일반적으로 상품을 운송하기 위한 평행 육면체 상자 형태이다. ISO 표준은 컨테이너에 대한 표준, 특히 치수(길이, 너비, 높이), 질량 또는 구성(컨테이너를 잡을 수 있는 구멍의 배치 등)에 대한 표준을 정의한다. 컨테이너의 표준화로 인해, ISO 표준은 컨테이너의 취급을 용이하게 한다. 상품 운송을 위해 ISO 컨테이너는 트럭이나 보트 등 다양한 차량에 적재 및 하역하기 위해 이동되고 리프팅되어야 한다.

예를 들어 항만 시설에서 ISO 컨테이너의 취급은 일반적으로 컨테이너 상면의 네 개의 코너에 있는 구멍에 맞물리는 컨테이너 스프레더를 사용하는 컨테이너 리프팅 시스템을 통해 수행되며, 상면은 바닥에 놓인 면과 반대되는 면이다. 그런 다음 컨테이너 스프레더는 회전 잠금장치 등을 통해 컨테이너에 고정된다. 스프레더가 있는 이러한 유형의 컨테이너 리프팅 시스템은 차량에 컨테이너를 싣거나 내리는 데 사용할 수 있다.

ISO 컨테이너의 취급은 컨테이너의 수직 전방면 또는 후방면의 네 코너, 컨테이너의 더 작은 치수의 면에 해당하는 전방 및 반대쪽 후방면(또는 벽)에 형성된 구멍에 맞물리는 리프팅 시스템을 통해 수행될 수도 있다. 명확성을 위해, 수평 치수가 더 긴 수직 벽을 종종 측벽이라고 지칭할 수 있다.

적재물 취급 차량은 컨테이너와 같은 적재물을 운반하기 위한 운반 차량으로 생각되는 트럭이다. 이러한 적재물 취급 차량의 예로는 롤온/롤오프(roll-on/roll-off) 덤프 트럭 또는 후크 리프트 트럭이 있다. 따라서 적재물 취급 차량은 스스로 컨테이너를 차량에 싣고 내릴 수 있도록 로딩 암 조립체로 구성된 작업 장비를 장착할 수 있다.

또한 소위 ISO 컨테이너를 수용할 수 있는 로딩 암 조립체가 있다. ISO 표준 668은 이러한 ISO 컨테이너에 대한 각 표준을 형성한다.

ISO 표준 668은 각기 다른 높이를 가진 1C, 1CC 및 1CX 컨테이너로 구성된다. ISO 컨테이너는 코너에 의해 고정되며, 그에 따라 구성된 로딩 암 조립체는 적어도 두 개의 코너 그리퍼를 가지며, 코너 그리퍼는 코너에서 ISO 컨테이너를 잡을 수 있다.

후크 리프트와 같은 공지된 솔루션에서, 로딩 암 조립체는 메인 암을 가질 수 있으며, 메인 암은 차량 섀시에서 회전 가능하도록 배치된다. 이어서, 팔꿈치 모양으로 구성된 보조 암이 메인 암에 배치된다. 보조 암은 관절형 조인트, 텔레스코픽 배열 또는 고정 마운팅을 통해 메인 암에 배치될 수 있다. 종종 관절형 암의 자유 단부에 그립 후크가 구성된다. 4개의 코너 그립퍼가 있는 리프트 프레임을 관절형 암의 팔꿈치 부분에 부착하여 ISO 컨테이너를 적재 및 하역할 수 있다. 사용하지 않을 때는 리프트 프레임을 운전석 뒤의 적재물 취급 차량에 내려놓을 수 있다.

또한 특정 조건에서는 컨테이너의 하단 전면 코너에 접근하기 어려울 수 있는 경우 4개의 코너 그리퍼로 ISO 컨테이너를 잡는 것이 항상 가능한 것은 아니라는 것이 입증되었다. 예를 들어, 이러한 적재물 취급 차량은 방위 분야에서도 사용되는데, ISO 컨테이너 또는 후크가 달린 운송 컨테이너는 항상 평평한 단단한 바닥에 서 있는 것이 아니라 거친 지형에 서 있는 경우가 많다. 이 경우 ISO 컨테이너가 연약한 지면에 가라앉을 수 있고 ISO 컨테이너의 하부 모서리에 도달하기 어렵다는 문제가 있다. 이러한 상황은 예를 들어 춥거나 습한 국가에서 컨테이너의 앞쪽 하단 모서리가 눈, 얼음 또는 진흙으로 덮여 있을 수 있는 경우 발생할 수 있다. 이 경우 컨테이너의 하부를 청소하거나 땅을 파지 않고는 리프트 프레임의 하단 핀을 컨테이너의 하단 구멍에 부착할 수 없다. 또한 컨테이너는 차량과 관련하여 기울어진 위치에 있을 수도 있다. 이러한 모든 사용에서는 적재물 취급 차량의 운전자가 차량에서 내릴 때 위험에 노출될 수 있다는 문제가 있다.

따라서 컨테이너의 하단 코너에 접근하기 어려운 경우, 리프트 프레임은 컨테이너의 하단 코너를 미리 클리어링하지 않고는 컨테이너를 들어 올리거나 이동할 수 없다. 이러한 클리어런스는 시간이 오래 걸리고 힘들거나 불가능할 수도 있다.

관련 선행 기술 문서는 아래에서 확인할 수 있으며 간략하게 설명하도록 한다.

EP3894273은 메인 암, 보조 암 및 그립 후크를 갖는 스왑 바디 차량용 로딩 암 배열에 관한 것이다. 로딩 암 배열은 후크가 있는 운송 컨테이너를 하역 및 적재하기 위해 설계되었으며, 회전 암 부분은 조인트를 통해 보조 암에 회전 가능하게 배열된다. 그립 후크는 피벗 암 부분에 피벗 가능하게 배열된다.

EP3802212는 메인 암과 보조 암을 갖는 적재물 취급 차량용 로딩 암 조립체에 관한 것이다. 로딩 암 조립체는 ISO 컨테이너를 하역 및 적재하고 후크를 갖는 운송 컨테이너를 하역 및 적재하기 위해 구성되며 두 개의 코너 그리퍼를 갖는 크로스 빔이 제공된다.

GB2298856은 후크 리프트에 부착되도록 구조화되고 ISO 컨테이너의 적재 및 하역에 사용되도록 고안된 어댑터에 관한 것이다.

EP3838666은 2개의 상부 핀과 2개의 하부 핀을 포함하는 컨테이너용 리프팅 서포트에 관한 것으로, 리프팅 서포트가 컨테이너에 대해 제1 위치에 있을 때 컨테이너의 상보적인 구멍에 삽입되도록 조정된다. 또한, 리프팅 지지대는 2개의 상부 핀과 2개의 하부 핀 사이에 위치하며, 리프팅 지지대가 컨테이너에 대해 제2 위치에 있을 때 컨테이너의 상보적인 상부 구멍에 삽입되도록 조정된 2개의 중간 핀이 제공된다.

WO2021255345는 트럭과 같은 차량에 컨테이너와 같은 적재 장치를 적재 및 하역하기 위한 적재 배열에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 차량에 화물 운반체를 부착시키고 적재하는 것과 관련하여 다양한 상황을 취급할 수 있는 리프트 프레임 조립체를 갖는 개선된 작업 장비를 달성하는 것이다. 본 발명의 작업 장비는 특히 부착될 화물 운반체와 관련하여 정확하게 리프트 프레임의 방향이 배향되지 않는 상황에 적용할 수 있다. 더 구체적으로, 리프트 프레임은 리프트 프레임이 화물 운반체에 접근할 때 화물 운반체의 측면 표면에 정렬되어야만 하고, 이는 리프트 프레임을 화물 운반체에 부착시키는데 필요하다. 정렬 절차는 높은 정확도를 요구하며, 오늘날에는 종종 사람이 개입해야만 하고, 즉, 정렬 절차가 진행되는 동안 수동으로 상호작용하기 위해 작업자는 운전석을 떠나야만 한다.

상술한 목적은 독립항에 따른 본 발명에 의해 달성된다.

바람직한 실시예는 종속항에 기재되어 있다.

본 발명을 구현하기 위해 종래의 후크 리프트를 포함하는 작업 장비가 적용될 수 있다. 작업자는 후크를 사용하여 일반적인 방식으로 예를 들어 플랫트랙을 적재하거나 예를 들어 리프트 프레임을 사용하여 컨테이너를 적재하기 위해 리프트 프레임에 후크를 걸 수 있다. 리프트 프레임이 사용되지 않을 때는, 예를 들어 트럭의 운전실 쪽으로 가장 멀리 주차될 수 있다. 다른 실시예에서, 리프트 프레임 조립체는 후크 리프트의 가동 암에 영구적으로 부착될 수 있다.

본 발명에 따른 작업 장비는 적재 중에 운전자/작업자가 운전석에 머물 수 있도록 하는 개선된 리프트 프레임을 제공한다. 이는 예를 들어 군용 애플리케이션에서 중요하며, 작업자가 예를 들어 차량 운전석이나 다른 위치에 앉아 원격으로 확인 및/또는 감독하면서 화물 운반체를 적재하는 반자율 또는 자율 솔루션 또는 사람의 확인이나 감독이 필요 없는 완전 자율 적재 솔루션을 위한 전제 조건이기도 한다.

본 발명의 중요한 특징은 리프트 프레임 조립체가 리프트 프레임의 양측 사이드에 배치된 한 세트의 피봇회전 가능한 안내 구조체를 포함한다는 것이다. 안내 구조체는 피봇축(P)을 중심으로 피봇 가능하며, 리프트 프레임의 정렬 절차 중에 안내 구조체는 후퇴된 위치에서 닫힌 위치로 이동하여 안내 구조체가 화물 운반체의 측면과 접촉하게 된다. 가이드 구조체가 후퇴된 위치에서 닫힌 위치로 이동하는 동안 리프트 프레임은 화물 운반체의 측면에 정렬되도록 강제로 피봇된다.

이것은 수동 개입 없이도 리프트 프레임이 화물 운반체에 대하여 정렬될 수 있다는 점에서 바람직하다. 또한, 부착 절차가 진행되는 동안, 리프트 프레임이 화물 운반체에 부착될 때, 가이드 구조체는 리프트 프레임을 부착을 수행하는 위치에 유지시킬 것이다.

따라서, 종래기술의 구조를 갖는 작업은 종종 리프트 프레임 위치를 화물 운반체에 부착할 수 있는 올바른 위치에 맞추기 위해 트럭 외부에서 약간의 수작업이 필요한 경우가 있다. 본 명세서에 설명된 정렬 절차는 수동 개입의 필요성을 크게 줄이고 작업자가 운전실을 떠나지 않고도 적용할 수 있다. 또한, 컨테이너가 수평면에 비해 기울어져 있는 등 최적이 아닌 위치에서 컨테이너를 적재할 수 있게 하는 것은 실용성을 갖춘 자율 기능을 구현하기 위한 전제 조건이다.

도 1은 본 발명에 따른 작업 장비가 구비된 차량을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 작업 장비의 블록 다이어그램이다.
도 3은 본 발명에 따른 리프트 프레임 조립체 실시예의 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 리프트 프레임 조립체 실시예의 측면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 리프트 프레임 조립체 실시예의 정면도로서, 정렬 절차에 이어서 기울어진 화물 운반체의 부착 절차를 나타낸다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 리프트 프레임 조립체의 실시예의 측면도로서, 화물 운반체의 하부에 접근할 수 없는 경우의 화물 운반체의 부착 절차를 나타낸다.

이제 첨부된 도면을 참조하여 작업 장비에 대해 자세히 설명한다. 도면 전체에서 동일하거나 유사한 항목은 동일한 참조 부호를 사용한다. 또한, 항목과 도면은 반드시 축척에 맞출 필요는 없고, 대신 본 발명의 원리를 설명하는 데 중점을 둔다.

이제 도 1 내지 도 4를 참조하여, 차량(4)에 장착되도록 배치된 작업 장비(2)를 상세히 설명한다. 작업 장비는 컨테이너와 같은 화물 운반체(8)(load carrying object)를 차량에 적재 및 하역하기 위한 가동 암(6)을 포함한다. 가동 암(6)은 차량에 연결된 제1 단부(10)와 적재 또는 하역 중에 가동 암(6)을 화물 운반체(8)에 연결하도록 배치된 제2 단부(12)를 갖는다. 가동 암은 예를 들어 후크-리프트 조립체 또는 크레인 조립체의 일부를 형성할 수 있다.

작업 장비는 가동 암(6)의 제2 단부(12)에 부착되도록 배열된 부착부(18)를 갖는 리프트 프레임(16), 리프트 프레임(16)의 상부(22)의 양편에 장착된 한 쌍의 상부 커넥터(20) 및 리프트 프레임(16)의 하부(26)의 양편에 장착된 한 쌍의 하부 커넥터(24)를 포함하는 리프트 프레임 조립체(14)를 더 포함한다. 부착부(18)는 가동 암(6)의 제2 단부(12)의 후크와 맞물리도록 이루어진 바 형상일 수 있으며, 이러한 유형의 부착부는 부품들 사이에 해제 가능한 연결을 제공하고, 리프트 프레임 조립체가 연결 지점을 중심으로 회전할 수 있게 한다. 이러한 유형의 부착부는 리프트 프레임 조립체가 후크에 자유롭게 매달려 있을 때 리프트 프레임 조립체가 수평으로 정렬되도록 한다. 유사한 해제 및 피봇 연결을 제공할 수 있는 부착부(18) 및 제2 단부(12)에 대한 다른 대안도 가능하다. 또 다른 대안으로서, 부착부(18)와 제2 단부(12) 사이에 비탈착식 및 회전식 부착부가 제공될 수 있다.

상부 및 하부 커넥터(20, 24)의 쌍은 리프트 프레임(16)의 상부 및 하부(22, 26)를 화물 운반체(8)의 대응하는 상부(28) 및 하부(30)에 각각 부착하도록 되어 있다. 배경 섹션에서 설명한 바와 같이, 특정 기준에 따라 화물 운반체의 상부 및 하부에는 개구/구멍이 제공되고, 여기에 적재/하역 절차를 수행하기 위해 리프트 프레임의 커넥터가 부착되고 고정(lock)될 것이다.

상부 커넥터(20) 및 하부 커넥터(24)는 원격으로 작동할 수 있는 기존의 유압식 또는 전기식 작동식 커넥터이며, 따라서 작동 중에 운전자가 캐빈에서 내릴 필요가 없다.

또한, 작업 장비에는 작업 장비(2)의 움직임을 작동시키도록 배열된 액추에이터 시스템(32)이 제공된다. 바람직하게, 액추에이터 시스템(32)은 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이 한 쌍의 유압 실린더 또는 전기 액추에이터를 포함한다.

또한, 작업 장비는 작업 장비(2)의 움직임을 모니터링하도록 배열된 센서 시스템(34)과, 화물 운반체(8)의 적재 및/또는 하역을 위한 적재/하역 명령(40) 및 센서 시스템(34)으로부터 수신된 센서 신호(42)에 대응하여 액추에이터 시스템(32)의 동작을 제어하기 위한 제어 명령(38)을 생성하도록 구성된 제어 유닛(36)을 구비하고 있다. 센서 신호(42)는 이미지 신호, 거리 신호, 이동 신호 중 하나 또는 다수를 포함한다.

리프트 프레임 조립체(14)는 선택적으로, 리프트 프레임(16)의 양편에 근접하고 리프트 프레임(16)의 대칭 축(S)에 평행한 평행 이동 축(M)을 따라 부착부(18)에 대하여 상부 커넥터(20)의 위치를 변경하도록 구성된 액추에이터 세트(44)를 포함할 수 있다. 대칭축(S)은 리프트 프레임(16)의 양측 사이드에 평행하고, 리프트 프레임(16)의 상부 및 하부(22, 26)에 의해 정의된 평면에 있다. 이는 도 3 및 도 4에 명확하게 설명되어 있다.

액추에이터 세트(44)는 바람직하게는 유압 실린더 또는 전기 액추에이터이며, 이는 도 3에 개략적으로 도시되어 있다. 액추에이터(44)는 이들 실린더만을 사용하여 완전히 적재된 화물 운반체(8)의 전방 단부를 들어 올리기에 충분한 유압력을 제공할 수 있다. 가능한 유압 시스템용 호스 및/또는 전기 액추에이터 및/또는 센서를 위한 전기 케이블은 이동식 암을 통해 차량으로부터 리프트 프레임 조립체로 안내될 수 있다.

평행 이동 축(M)을 따라 부착부(18)에 대한 상부 커넥터(20)의 위치를 변경하도록 구성된 액추에이터 세트(44)를 포함하는 본 발명의 일 실시예에서, 작업 장비는 부착 절차, 즉 리프트 프레임을 화물 운반체에 부착하는 절차를 수행하도록 구성된다. 이 실시예에 따르면, 제어 유닛(36)은 부착 명령(48) 및 센서 시스템(34)으로부터의 센서 신호(42)에 대한 응답으로 리프트 프레임(16)을 화물 운반체(8)에 부착하기 위한 부착 절차 동안 이동 축(M)을 따라 상부 커넥터(20)의 위치를 변경하도록 액추에이터 세트(44)를 제어하는 명령(46)을 생성하도록 더 구성된다. 그런 다음, 명령어(46)는 상부 커넥터(20)의 위치를 변경하기 위한 명령어 및/또는 부착 절차 중에 화물 운반체에 대하여 커넥터를 실제로 부착하는 것을 수행하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.

액추에이터 세트(44)에는 위치 센서가 제공되는 것이 바람직하며, 위치 센서는 하중 전달 물체의 치수에 대응하도록 상부 커넥터와 하부 커넥터 사이의 거리를 조정하도록 적용된다.

본 발명에 따르면, 리프트 프레임 조립체(14)는 리프트 프레임(16)의 양편에 배열된 회전 가능한 가이드 구조체(54)의 세트를 포함한다. 가이드 구조체(54)는, 리프트 프레임(16)의 대칭 축(S)과 평행하고 리프트 프레임(16)의 양측 사이드에 가까이 있는 피봇 축(P)을 중심으로, 피봇회전할 수 있다. 피봇 축은 도 3 및 도 4에서 명확하게 볼 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 대칭축(S)은 리프트 프레임(16)의 양측 사이드에 평행하고, 리프트 프레임(16)의 상부 및 하부(22, 26)에 의해 정의된 평면에 있다. 바람직하게, 피봇 축(P)은 리프트 프레임(16)의 대칭 축(S)에 평행하다.

제어 유닛(36)은 추가적으로, 리프트 프레임 정렬 절차 동안, 가이드 구조체(54)를 후퇴된(retracted) 위치로부터 가이드 구조체(54)가 화물 운반체(8)의 수직 측면과 접촉하는 닫힌 위치로 이동시키기 위한 제어 명령이 제공되는 정렬 제어 신호(52)를 생성하도록 구성된다. 가이드 구조체(54)의 이동은 리프트 프레임 조립체(14)에서 액추에이터 시스템의 일부를 형성할 수 있는 액추에이터 세트에 의해 작동된다. 이 액추에이터 세트는 정렬 제어 신호(52)에 반응하여 가이드 구조체(54)의 움직임을 작동시킨다. 이러한 액추에이터는 유압 액추에이터 또는 전기 액추에이터일 수 있다.

가이드 구조체(54)가 후퇴된 위치에서 닫힌 위치로 이동하는 동안, 리프트 프레임(16)은 화물 운반체(8)의 측면에 정렬되도록 피봇 회전되어야 한다. 리프트 프레임(16)은 부착부(18)와 가동 암(6)의 제2 단부(12) 사이의 연결에 대하여 피봇 회전한다.

최대 후퇴 위치에서, 가이드 구조체(54)는 본질적으로 가이드 구조체의 평평한 표면이 리프트 프레임의 평면에 의해 정의된 평면에 있거나 이에 평행한 평면에 있도록 배향되거나, 또는 대안적으로 차량을 향한 방향으로 더 개방된다. 닫힌 위치에서, 가이드 구조체(54)는 본질적으로 가이드 구조체의 평평한 표면이 화물 운반체(8)의 측면 표면의 평면에 의해 정의되는 평면에 있거나 이에 평행한 평면에 있도록 배향된다. 따라서, 각 가이드 구조체의 이동 범위는 대략 90도, 또는 다른 실시예에서 90도 내지 180도 사이에 있다. 예시적인 변형예에서, 최대 개방 각도는 약 54도에 불과하다.

중요한 측면은 가이드 구조체를 많이 열어 접근하는 동안 하중을 운반하는 물체와 충돌하지 않도록 하는 것이다. 따라서 가이드 구조체는 단지 접촉면 뒤로 들어갈 수 있을 정도로 열어야 한다. 이 경우 하중을 운반하는 물체가 아무리 기울어져 있어도 가이드 구조체에 부딪히지 않는다. 경우에 따라서는 가이드 구조체를 덜 열어 틸팅(tilt)에 충분한 공간을 확보하는 것으로 충분할 수도 있지만, 접근하는 동안 이미 리프트 프레임을 정렬하는 가이드 표면으로 작동할 수도 있다.

실시예에 따르면, 가이드 구조체(54)는 평평한 표면을 가지며, 0.3 - 0.5 미터 범위에서 축(P)에 수직이고, 0.3 - 0.7 미터 범위에서 축(P)에 평행한 연장부를 갖는다.

도면에는 가이드 구조체의 한 예시적인 모양이 나와 있다. 이 예에서 가이드 구조체는 기본적으로 직사각형 모양으로, 하나의 외부 엣지가 축 P에 평행하고, 상단 엣지와 하단 엣지가 축 P에 수직이며, 외부 엣지로부터 축 P 방향쪽으로 이어지다가 피봇 축으로 좁아지는 형태를 갖는다. 반원형, 반타원형 또는 사각형과 같은 다른 모양도 당연히 가능하다.

가이드 구조체는 유압 실린더 또는 전기 액추에이터에 의해 작동할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 가이드 구조체(54)는 상기 리프트 프레임(16)의 하측 절반부에 배치된다. 그리고 또 다른 실시예에서, 상기 가이드 구조체(54)는 본질적으로 부착부(18)와 동일한 레벨에 배치된다.

또 다른 실시예에 따르면, 가이드 구조체(54)는 하부 커넥터(24)의 부근에 배치된다. 이 실시예는 도 3 및 도 4에 도시되어 있다.

바람직하게는, 가이드 구조체(54)가 하부 커넥터들 부근에 배치될 때, 가이드 구조체에는 개구부가 제공되어 개구부를 통해 하부 커넥터들(24)이 하중 전달 물체(8)에 부착된다.

가이드 구조체의 수직 위치와 관련하여, 가이드 구조체가 낮은 위치에 있으면 더 많은 공간을 사용할 수 있으므로 CX 컨테이너에 적용 할 때 유리하다. 그 이유는 가장 낮은 CX 컨테이너의 높이가 1.3미터 이하일 수 있고, 컨테이너의 상단이 부착부(18)보다도 아래에 있기 때문이다. 따라서 여기에 설명된 정렬 절차를 이러한 낮은 컨테이너에 적용하려면 가이드 구조가 낮은 수직 위치에 있어야 한다.

가이드 구조체가 부착부에 가깝게 좀 더 높은 위치에 있으면, 피봇 포인트 역할을 하는 그립 바를 중심으로 리프트 프레임을 회전시키기만 하면 되므로, 정렬 능력이 향상될 수 있다. 하지만 그렇게 되면 CX 컨테이너 취급이 불가능할 수도 있다.

다른 실시예에 따르면, 제어 유닛(36)은, 센서 시스템(34)이 리프트 프레임(16)이 화물 운반체(8)에 접근하는 것을 감지할 때, 정렬 절차를 자동으로 개시하도록 구성된다. 리프트 프레임(16)은 화물 운반체(8)에 대한 측정된 거리가 미리 정의된 활성화 임계값보다 작을 때 화물 운반체(8)에 접근한다. 미리 정의된 활성화 임계값은 0.3 - 0.5 미터 범위의 가이드 구조체의 최대 연장부(extension)에 따라 선택될 수 있다.

다른 실시예에서, 정렬 절차는 적재 시퀀스의 일부이다. 정렬 절차에 이어 일반적으로 리프트 프레임을 화물 운반체에 부착하기 위해 적용되는 부착 절차가 이어지며, 이 절차 역시 적재 순서의 일부가 될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 정렬 절차가 완료되면, 제어 유닛(36)은 다음을 포함하는 부착 절차를 개시하도록 구성된다:

- 상부 커넥터들을 화물 운반체(8)에 부착하는 단계;

- 하부 커넥터들(24)이 화물 운반체(8)에 부착될 위치에 위치할 때까지 이동 축(M)을 따라 상부 커넥터들(20)의 위치를 변경하는 단계; 및

- 하부 커넥터들(24)을 화물 운반체(8)에 부착하는 단계.

일 실시예에서, 제2 단부(12)는 후크가 구비되고, 부착부(18)는 바이며, 리프트 프레임(16)은 운송 중 또는 후크를 사용하여 화물 운반체(8)를 차량에 적재할 때, 차량(4)에 수납되도록 배열되어 있다. 앞서 설명한 본 발명의 실시예 및 변형예과 호환되는 또 다른 변형예에서, 리프트 프레임(16)은 상부 커넥터의 위치를 변경하도록 구성된 액추에이터(44) 세트가 장착될 수 있는 2개의 수직 측면 구조체를 갖는 문자 "H"의 형상(예컨대, 도 3 참조)을 갖는 것이 바람직하다. 이 두 개의 수직 측면 구조체를 연결하거나 링크식 연결하는 구조물은 H형 실시예에서 리프트 프레임의 또 다른 부분이다. 부착부(18)가 본 실시예에서 이 연결 또는 링크식 연결 구조체에 추가로 배치될 수 있다. 따라서, H 형상은 리프트 프레임이 가동 암의 제 2 단부(12)에 자유롭게 매달려 있을 때 리프트 프레임의 구조 및 대칭성을 제공하여 자연스러운 수평 평준화를 초래한다는 점에서 유리하다. 수직 측면 구조체가 액추에이터(44)를 적어도 부분적으로 덮고 보호하도록 추가로 배치될 수 있다. 따라서, 그림 3에 도시된 바와 같이, 리프트 프레임은 본질적으로 대문자 H의 형상을 갖는다.

이제 도 5 내지 도 7을 참조하여 정렬 절차 및 그에 이은 기울어진 화물 운반체의 부착 절차에 대해 자세히 설명하도록 한다.

도 5 내지 도 7에는 리프트 프레임 조립체를 차량에서 본 것이 도시되어 있고, 단순화를 위해 이동식 암은 표시되지 않았다. 상술한 바와 같이 이동식 암은 부착부(18)를 통해 리프트 프레임에 부착되어 있다.

도 5는 리프트 프레임과 관련하여 약간 기울어진 위치, 즉 기울어진 위치에 있는 화물 운반체(8)를 향해 차량에 의해 리프트 프레임이 천천히 이동되는 정렬 절차의 초기 부분을 보여준다. 이 위치에서 리프트 프레임 커넥터를 화물 운반체의 커넥터에 부착시킬 수 없다. 이렇게 천천히 이동하는 것은, 화물 운반체가 여전히 기울어진 위치에 있을 때, 리프트 프레임의 평평한 표면이 화물 운반체의 앞쪽 끝에 대하여 살짝 기댈때 까지 수행된다. 정렬 절차의 이 초기 부분 동안, 가이드 구조체(54)는 도 5에 표시된 것처럼 후퇴된 위치에 있다.

그런 다음, 도 5를 참조하여, 제어 유닛(36)은, 리프트 프레임 정렬 절차 동안, 수동 또는 자동으로 생성된 정렬 명령(56)(도 2 참조)에 응답하여 정렬 제어 신호(52)를 생성하여, 가이드 구조체(54)를 후퇴된 위치로부터, 가이드 구조체(54)가 화물 운반체(8)의 측면 표면과 접촉하는 닫힌 위치로 이동시키도록 구성된다. 가이드 구조체(54)가 후퇴된 위치에서 닫힌 위치로 이동하는 동안, 리프트 프레임(16)은 부착부(18)에서 이동 암에 대해 강제로 피봇회전되어, 화물 운반체(8)의 측면에 정렬된다.

도 6은 가이드 구조체(54)가 닫힌 위치에 있고 리프트 프레임이 화물 운반체(8)에 정렬되어 있을 때의 된 리프트 프레임을 나타낸다. 그 후, 도 7에 도시된 바와 같이, 가동 암에 의한 움직임에 의해 리프트 프레임이 아래쪽으로 슬라이딩되고, 리프트 프레임의 커넥터(22, 24)는 부착 절차 중에 화물 운반체의 커넥터에 부착되는 위치에 놓이게 된다.

도 5 내지 도 7에 도시된 정렬 절차는, 초기 단계의 리프트 프레임이 수동으로 또는 자동으로, 화물 운반체에 대한 리프트 프레임의 상대적인 방향에 관계없이 화물 운반체에 접근할 수 있고, 그 후, 설명한 것처럼 정렬을 수행함으로써, 운전자가 차량의 운전실 내부에서 작업을 수행할 수 있으므로, 정렬 절차에서 수동 개입이 상당히 감소된다는 장점이 있다. 설명한 정렬 절차는 또한 부분적으로 또는 전체적으로 자율 정렬 절차에 대한 전제이다.

도 8 및 도 9는 리프트 프레임을 화물 운반체(8)에 부착할 때, 화물 운반체의 하부(30)에 접근할 수 없는 경우, 이 경우 지반 레벨(27) 아래의 경우, 부착 절차와 함께 적용되는 정렬 절차를 도시한다.

도 8 및 도 9에 적용된 실시예에 따르면, 제어 유닛(36)은 부착 절차 중에 화물 운반체(8)에 부착된 상부 커넥터(20)에 의해서만 화물 운반체(8)를 들어 올리도록 액추에이터 세트(44)를 제어하도록 구성된다. 이는 특히 화물 운반체(8)의 하부(30)에 접근할 수 없는 경우, 예를 들어 화물 운반체의 하부가 눈으로 덮여 있거나 지면(27) 안쪽으로 가라앉은 경우 또는 화물 운반체(8)가 기울어진 위치에 있는 경우에 적용할 수 있다. 상부 커넥터를 부착하기 전에, 가이드 구조체(54)를 닫힌 위치로 설정하여 정렬 절차가 적용되었다.

따라서, 도 8에서 화물 운반체의 하부에는 접근할 수 없다. 상부 커넥터(20)는 화물 운반체(8)의 상부에 부착되고, 화물 운반체의 하부에 접근할 수 있을 때까지 상부 커넥터(20)만을 사용하여 화물 운반체를 들어 올린다. 이러한 리프팅이 이루어지는 동안, 가이드 구조체(54)는 리프트 프레임과 관련하여 화물 운반체(8)를 정렬된 위치에 유지하는데, 이는 하부 커넥터를 화물 운반체(8)의 하부에 정확하게 배치하기 위해 중요하다. 그런 다음 하부 커넥터가 도 9에 도시된 바와 같이 하부(30)에 부착될 수 있다.

다양한 실시예에서 설명하는 정렬 절차 및 부착 절차 중 어느 하나 또는 이들의 조합은, 단일 작업 장비에 대한 정렬 및 부착 절차로서 추가로 구현될 수 있다. 적용되는 부착/정렬 절차는 장비 운영자의 입력을 통해 또는 센서 시스템의 센서 신호의 분석에 기초하여 제어될 수 있다. 예를 들어, 카메라 또는 라이다와 같이 하중 취급을 위한 환경 및 작업 영역을 감지 및/또는 모니터링하는 센서는 화물 운반체(8) 및 이 화물 운반체의 상황(기울어진 경우, 지면 내부에 잠긴 경우 등)을 감지 및 식별하는 데 사용될 수 있으며, 이를 기반으로 정렬/부착 절차가 반자율 또는 완전 자율 방식으로 제안 또는 선택될 수 있다.

본 발명은 상술한 바람직한 실시예에 한정되지 않는다. 다양한 대안 및 수정안이 사용될 수 있다. 따라서, 상기 실시예들은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.

Claims (10)

1. 차량(4)에 장착되는 작업 장비(2)에 있어서,
   - 컨테이너와 같은 화물 운반체(8)를 상기 차량에 적재하고 상기 차량으로브터 하역하도록, 상기 차량에 연결된 제1 단부(10)와 적재하거나 하역하는 동안 상기 가동 암(6)을 상기 화물 운반체(8)에 연결시키는 제2 단부(12)를 갖는, 가동 암(6);
   - 상기 가동 암(6)의 제2 단부(12)에 부착되는 부착부(18)를 갖는 리프트 프레임(16)과, 상기 리프트 프레임(16)의 상부(22)의 양 측부에 장착되는 한 쌍의 상부 커넥터(20)와, 상기 리프트 프레임(16)의 하부(26)의 양 측부에 장착되는 한 쌍의 하부 커넥터(24)를 포함하고, 상기 한 쌍의 상부 커넥터(20)와 상기 한 쌍의 하부 커넥터(24)는 상기 리프트 프레임(16)의 상부(22) 및 하부(26)를 상기 화물 운반체(8)의 대응하는 상부(28)와 하부(30)에 각각 부착시키도록 구성된, 리프트 프레임 조립체(14);
   - 상기 작업 장비(2)의 움직임을 작동시키도록 구성된 액추에이터 시스템(32);
   - 상기 작업 장비(2)의 움직임을 모니터링하도록 구성된 센서 시스템(34); 및
   - 상기 화물 운반체(8)의 적재 및/또는 하역을 위한 적재/하역 명령(40)과 상기 센서 시스템(34)에서 수신한 센서 신호(42)에 대한 응답으로 상기 액추에이터 시스템(32)의 작동을 제어하도록 제어 명령(38)을 생성하도록 구성된 제어 유닛(36);을 포함하고,
   상기 리프트 프레임 조립체(14)는 상기 리프트 프레임(16)의 양쪽 측부에 배치된 피봇회전할 수 있는 한 세트의 가이드 조립체(54)를 더 포함하고, 상기 가이드 조립체(54)는 상기 리프트 프레임(16)의 양쪽 측부 가까이에 있는 피봇축(P)을 중심으로 피봇회전할 수 있고, 상기 제어 유닛(36)은 추가적으로, 리프트 프레임 정렬 절차가 진행되는 동안 정렬 제어 신호(52)를 생성하여, 상기 가이드 구조체(54)를 후퇴된 위치로부터 상기 가이드 구조체(54)가 상기 화물 운반체(8)의 수직 측면 표면과 접촉하는 닫힌 위치로 움직이게 하도록 구성되고, 상기 가이드 구조체(54)가 상기 후퇴된 위치로부터 닫힌 위치로 움직이는 동안, 상기 리프트 프레임(16)은 상기 화물 운반체(8)의 측면 표면에 정렬되도록 피봇회전되는 것을 특징으로 하는 작업 장비(2).
2. 제1항에 있어서,
   상기 가이드 구조체(54)는 평면을 갖고, 상기 피봇축에 직교하는 0.3 - 0.5 미터의 연장부와 상기 피봇축에 평행하는 0.3 - 0.7 미터의 연장부를 갖는 것을 특징으로 하는 작업 장비(2).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 가이드 구조체(54)는 상기 리프트 프레임(16)의 하부 절반부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 작업 장비(2).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가이드 구조체(54)는 본질적으로 상기 부착부(18)와 동일한 높이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 작업 장비(2).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가이드 구조체(54)는 상기 하부 커넥터(24) 부근에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 작업 장비(2).
6. 제5항에 있어서,
   상기 가이드 구조체(54)는 개구를 갖고, 상기 개구를 통해 상기 하부 커넥터(24)가 상기 화물 운반체(8)에 부착되는 것을 특징으로 하는 작업 장비(2).
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어 유닛(36)은 상기 센서 시스템(34)이 상기 리프트 프레임(16)이 화물 운반체(8)에 접근하는 것을 탐지할 때 상기 정렬 절차를 자동으로 개시하도록 구성되어 있고, 상기 화물 운반체(8)에 대하여 측정된 거리가 미리 정해진 활성화 임계값 보다 작을 때 상기 리프트 프레임(16)은 상기 화물 운반체(8)에 접근하도록 구성된 것을 특징으로 하는 작업 장비(2).
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 정렬 절차는 적재 시퀀스의 일부인 것을 특징으로 하는 작업 장비(2).
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 피봇축(P)은 상기 리프트 프레임(16)의 대칭축(S)에 평행하고, 상기 대칭축(S)은 상기 리프트 프레임(16)의 양측 측부에 평행하고 상기 리프트 프레임(16)의 상부(22)와 하부(26)에 의해 정의되는 평면에 있는 것을 특징으로 하는 작업 장비(2).
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정렬 절차가 완료되면, 상기 제어 유닛(26)은 부착 절차를 개시하도록 구성되고, 상기 부착 절차는,
    - 상기 상부 커넥터를 상기 화물 운반체(8)에 부착하는 단계;
    - 상기 하부 커넥터(24)가 상기 화물 운반체(8)에 부착되는 위치에 있을 때 까지 상기 상부 커넥터(20)의 위치를 이동축(M)을 따라 변경하는 단계; 및
    - 상기 하부 커넥터(24)를 상기 화물 운반체(8)에 부착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 장비(2).